纺织厂供配电课程设计.docx
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纺织厂供配电课程设计
供配电课程设计
设计题目:
某纺织厂供配电系统设计
班级:
学号:
姓名:
指导老师:
2017年1月2日
第1章原始资料及设计要求...................(4~6)
第2章接入系统设计.........................(6~13)
一.计算负荷.............................(6~11)
二.城北变电所供电电压的确定.............(12)
三.35KV架空线路的选择...................(12~13)
四.工厂总降压变电所主变压器台数及容量选择(13)
第三章车间变电所设计........................(14~25)
一.变电所选址原则........................(14)
二.车间变电所数量确定.....................(15)
三.变电所主变压器台数及容量选择原则.......(15~17)
四.各车间主变压器台数和容量的选择.........(17~20)
五.厂内10KV线路及截面选择.................(20~25)
六.0.4KV母线选择...........................(25)
第四章短路电流计算.............................(25~32)
一.标幺制法.................................(25~27)
二.标幺制法计算电流........................(27~32)
第五章电气设备的选择...........................(33~39)
一.电气一次设备选择...................(33~34)
二.防雷...............................(38)
三.本变电所高低压电气设备的选择..............(38~39)
第六章变电所二次回路方案选择及继电保护..........(39~42)
一.二次回路方案.............................(39~40)
二.继电保护方案.............................(40~42)
结束语..........................................(42)
参考资料.........................................(42)
第一章原始资料
1.工厂负荷数据:
工厂多数车间为2班制,年最大负荷利用小时数4600小时。
工厂负荷统计资料见表1。
设计需要考虑工厂5年发展规划负荷(工厂负荷年增长率按2%)。
表1:
化纤厂负荷情况表
序号
车间及设备
安装容量(kW)
需要系数
1
纺
练
车
间
纺丝机
200
0.80
0.78
筒绞机
30
0.75
0.75
烘干机
85
0.75
1.02
脱水机
12
0.60
0.80
通风机
180
0.70
0.75
淋洗机
6
0.75
0.78
变频机
840
0.80
0.70
传送机
40
0.80
0.70
2
原液车间照明
1040
0.75
0.70
3
酸站照明
260
0.65
0.70
4
锅炉房照明
320
0.75
0.75
5
排毒车间照明
160
0.70
0.60
6
其他车间照明
240
0.70
0.75
2.供电电源请况:
按与供电局协议,本厂可由16公里处的城北变电所(110/38.5/11kV),90MVA变压器供电,供电电压可任选。
另外,与本厂相距5公里处的其他工厂可以引入10kV电缆做备用电源,但容量只能满足本厂负荷的20%(重要负荷),平时不准投入,只在本厂主要电源故障或检修时投入。
3.电源的短路容量(城北变电所):
35kV母线的出线断路器断流容量为400MVA;10kV母线的出线断路器断流容量为350MVA。
4.电费制度:
按两部制电费计算。
变压安装容量每1kVA为18元/月,电费为0.5元/kW·h。
5.气象资料:
本厂地区最高温度为38度,最热月平均最高气温为30度。
6.地质水文资料:
本厂地区海拔60m,底层以砂粘土为主,地下水位为2m。
二.设计内容
1.总降压变电站设计
(1)负荷计算
(2)主结线设计:
根据设计任务书,分析原始资料与数据,列出技术上可能实现的多个方案,根据改方案初选主变压器及高压开关等设备,经过概略分析比较,留下2~3个较优方案,对较优方案进行详细计算和分析比较,(经济计算分析时,设备价格、使用综合投资指标),确定最优方案。
(3)短路电流计算:
根据电气设备选择和继电保护的需要,确定短路计算点,计算三相短路电流,计算结果列出汇总表。
(4)主要电气设备选择:
主要电气设备的选择,包括断路器、隔离开关、互感器、导线截面和型号、绝缘子等设备的选择及校验。
选用设备型号、数量、汇成设备一览表。
(5)主要设备继电保护设计:
包括主变压器、线路等元件的保护方式选择和整定计算。
(6)配电装置设计:
包括配电装置布置型式的选择、设备布置图。
(7)防雷、接地设计:
包括直击雷保护、进行波保护和接地网设计。
2.车间变电所设计
根据车间负荷情况,选择车间变压器的台数、容量,以及变电所位置的原则考虑。
3.厂区380V配电系统设计
根据所给资料,列出配电系统结线方案,经过详细计算和分析比较,确定最优方案。
第二章接入系统设计
一、计算负荷
1.计算负荷方法
目前负荷计算常用需要系数法、二项式法、和利用系数法,前二种方法在国内设计单位的使用最为普遍。
此外还有一些尚未推广的方法如单位产品耗电法、单位面积功率法、变值系数法和ABC法等.常采用需要系数法计算用电设备组的负荷时,应将性质相同的用电设备划作一组,并根据该组用电设备的类别,查出相应的需要系数,然后求出该组用电设备的计算负荷。
此设计采用的是需用系数法来对电力负荷计算的。
用需要系数法确定计算负荷都有如表2的通用公式:
表2:
公式表
名称
公式
备注
用电设备组的容量
—设备的额定容量-设备组的同时系数
-设备组的负荷系数
-设备组的平均效率
-配电线路的平均效率
-对应用电设备组的正切值
-用电设备组的平均功率因数
-用电设备组的额定电压
以上参数由用电设备组计算负荷直接相加来计算时取。
用电设备组有功计算负荷
需要系数
无功计算负荷
视在计算负荷
计算电流
有功负荷的同时系数
无功负荷的同时系数
总的有功计算负荷
总的无功计算负荷
总的视在计算负荷
2.负荷计算过程
(1)纺丝车间:
纺丝机:
P30.1=KdPN=200×0.8=160(KW)
Q30.1=P30.1×tanФ=160×0.78=124.8(Kvar)
筒绞机:
P30.2=KdPN=30×0.75=22.5(KW)
Q30.2=P30.2×tanФ=22.5×0.75=16.875(Kvar)
烘干机:
P30.3=KdPN=85×0.75=63.75(KW)
Q30.3=P30.3tanФ=63.75×1.02=65.025(Kvar)
脱水机:
P30.4=KdPN=12×0.6=7.2(KW)
Q30.4=P30.4tanФ=7.2×0.8=5.76(Kvar)
通风机:
P30.5=KdPN=180×0.7=126(KW)
Q30.5=P30.5tanФ=126×0.75=94.5(Kvar)
淋洗机:
P30.6=KdPN=6×0.75=4.5(KW)
Q30.6=P30.6tanФ=4.5×0.78=3.51(Kvar)
变频机:
P30.7=KdPN=840×0.8=672(KW)
Q30.7=P30.7tanФ=672×0.7=470.4(Kvar)
传送机:
P30.8=KdPN=40×0.8=32(KW)
Q30.8=P30.8tanФ=32×0.7=22.4(Kvar)
总的计算负荷,取同时系数Kp=0.9Kq=0.95
P1=Kp(P30.1+P30.2+P30.3+P30.4+P30.5+P30.6+P30.7+P30.8)
=0.9×(160+22.5+63.75+7.2+126+4.5+672+32)=979.16(KW)
Q1=Kq(Q30.1+Q30.2+Q30.3+Q30.4+Q30.5+Q30.6+Q30.7+Q30.8)
=0.95×(124.8+16.875+65.025+5.76+94.5+3.51+470.4+22.4)
=763.11(Kvar)
S1===1241.41(KVA)
I1=S1/UN=1241.41/*380)=1.89(KA)
(2)原液车间照明:
P照明=KdPN=1040×0.75=780(KW)
Q照明=P照明tanφ=780×0.7=546(Kvar)
总的计算负荷
P2=P照明=780(KW)
Q2=Q照明=546(Kvar)
S2===952.11(KVA)
I2=S2/UN=952.11/(×380)=1.45(KA)
(3)酸站照明:
P酸=KdPN=260×0.65=169(KW)
Q酸=P酸tanφ=169×0.7=118.3(Kvar)
总的计算负荷
P3=P酸=169(KW)
Q3=Q酸=118.3(Kvar)
S3===206.3(KVA)
I3=S3/UN=206.3/(×380)=0.31(KA)
(4)锅炉房照明:
P锅=KdPN=320×0.75=240(KW)
Q锅=P锅tanφ=240×0.75=180(Kvar)
总的计算负荷
P4=P锅=240(KW)
Q4=Q锅=180(Kvar)
S4===300(KVA)
I4=S4/UN=300/(
(5)排毒车间照明
P排=KdPN=160×0.7=112(KW)
Q排=P排tanφ=112×0.6=67.2(Kvar)
总的计算负荷
P5=P排=112(KW)
Q5=Q排=67.2(Kvar)
S5===130.61(KVA)
I5=S5/UN=130.61/(×380)=0.2(KA)
(6)其他车间照明:
P其=KdPN=240×0.7=168(KW)
Q其=P其tanφ=168×0.75=126(Kvar)
总的计算负荷
P6=P其=168(KW)
Q6=Q其=126(Kvar)
S6===210(KVA)
I6=S6/UN=210/(*380)=0.32(KA)
电力负荷计算表如表3所示:
表3电力负荷计算表
序号
车间及设备
安装容量(KW)
需要系数
Kd
tanθ
计算负荷
P(KW)
Q(Kvar)
S(KVA)
I(A)
1
纺
练
车
间
纺丝机
200
0.8
0.78
160
124.8
1241.41
1890
筒绞机
30
0.75
0.75
22.5
16.875
烘干机
85
0.75
1.02
63.75
65.025
脱水机
12
0.6
0.8
7